膜分离耦合结晶法分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的装置制造方法及图纸

膜分离耦合结晶法分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的装置，包括反应精馏塔、回流冷凝器、压缩机、膜分离器、产品冷凝器、结晶器，其特征是：反应精馏塔顶部分连接回流冷凝器，部分连接压缩机，压缩机出口连接膜分离器，膜分离器的渗透侧出口连接反应精馏塔中下部，膜分离器的截留侧出口连接产品冷凝器，产品冷凝器出口连接结晶器，简化甲醇—DMC共沸物分离工艺流程、降低能耗、减少设备投资。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及甲醇和碳酸二甲酯共沸物分离，尤其涉及一种膜分离耦合结晶法分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的装置。

技术介绍

1、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，简称dmc)是一种绿色新型化工原料，可代替光气、氯甲酸甲酯等剧毒性物质进行羰基化、羰基甲氧基化和甲基化反应，并作为有机合成中间体在农药、医药、高分子合成、电池电解液中得到广泛应用。目前已经实现商业化的碳酸二甲酯生产工艺主要包含两种：一种是甲醇氧化羰基化路线；另外一种是甲醇和碳酸丙烯酯（或者碳酸乙烯酯）酯交换路线。受制于热力学平衡限制，无论采取哪种生产工艺，最终的产物都包含有碳酸二甲酯和甲醇共沸物，需要进一步分离纯化得到符合标准的碳酸二甲酯。

2、在常压下，碳酸二甲酯和甲醇会形成二元共沸物，难以通过常压精馏的方式得到高纯的dmc。工业上把甲醇与碳酸二甲酯的共沸物进行分离是生产高纯度碳酸二甲酯的关键环节，对于甲醇-dmc的分离方法主要有低温结晶法、吸附法、萃取精馏法、共沸精馏法和加压精馏法，以上几种分离方法都存在着较大的缺点和不足，如成本高、能耗大、操作难度大和安全性差等。目前主流的dmc/甲醇分离工艺是变压精馏和萃取精馏：其中变压精馏能耗大、设备要求高、控制复杂；萃取蒸馏在得到dmc的同时可能会引入萃取剂，影响dmc产品质量。

3、目前工业上应用较多的方法是加压精馏，加压精馏利用的是甲醇-dmc共沸物随着压力不同，其共沸组成发生较大改变，从而利用压差变化实现二者的分离。加压精馏工艺系统通常包括反应精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔，从反应精馏塔塔顶采出的甲醇-dmc共沸物，含dmc约30％，在加压泵的输送下进入加压精馏塔，加压塔的压力控制在1mpag左右，从加压塔顶采出的馏出物含dmc＜15％，加压塔底部采出含dmc＞99％的dmc粗品，再经dmc精制塔得到产品。变压精馏分离方式工艺流程长、能耗高、设备投资大。

技术实现思路

1、本技术的目的是针对上述甲醇和dmc共沸物传统分离方法存在的难题，提供一种膜分离耦合精馏的分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的装置，简化工艺流程、降低能耗、减少设备投资。

2、为实现上述技术目的，本技术的技术方案如下：

3、膜分离耦合精馏的分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的装置，包括反应精馏塔（1）、回流冷凝器（2）、压缩机（3）、膜分离器（4）、产品冷凝器（5）、结晶器（6），其特征是：反应精馏塔（1）顶部分连接回流冷凝器（2），部分连接压缩机（3），压缩机（3）出口连接膜分离器（4），膜分离器（4）的渗透侧出口连接反应精馏塔（1）中下部，膜分离器（4）的截留侧出口连接产品冷凝器（5），产品冷凝器（5）出口连接结晶器（6）。

4、所述的压缩机（3）采用变频控制反应精馏塔（1）出料量。

5、所述的膜分离器（4）采用气体膜分离器。

6、所述的产品冷凝器（5）以反应精馏塔（1）的原料为换热介质。

7、所述的结晶器（6）包括静态结晶器、降膜结晶器、悬浮结晶器。

8、本技术的优点：

9、1、简化工艺流程，减少设备投资；

10、2、塔顶气相通过压缩机增压，增大膜分离器压差，提高分离效率；

11、3、压缩机采用变频控制反应精馏塔出料量，气相出料，减少冷凝介质的消耗；

12、4、膜分离器采用气体膜分离器，选择性好、处理量大，可根据气体膜分离器选择透过性配置多组串联；

13、5、产品冷凝器以反应精馏塔的原料为换热介质，减少冷凝介质的消耗，同时回收热量，减少塔釜热量消耗；

14、6、结晶器包括静态结晶器、降膜结晶器、悬浮结晶器，可以串联、并联或串并联结合，结晶效率高，产品质量好。

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【技术保护点】

1.膜分离耦合结晶法分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的装置，包括反应精馏塔（1）、回流冷凝器（2）、压缩机（3）、膜分离器（4）、产品冷凝器（5）、结晶器（6），其特征是：反应精馏塔（1）顶部分连接回流冷凝器（2），部分连接压缩机（3），压缩机（3）出口连接膜分离器（4），膜分离器（4）的渗透侧出口连接反应精馏塔（1）中下部，膜分离器（4）的截留侧出口连接产品冷凝器（5），产品冷凝器（5）出口连接结晶器（6）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的压缩机（3）采用变频控制反应精馏塔（1）出料量。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的膜分离器（4）采用气体膜分离器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的产品冷凝器（5）以反应精馏塔（1）的原料为换热介质。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的结晶器（6）包括静态结晶器、降膜结晶器、悬浮结晶器。

【技术特征摘要】

1.膜分离耦合结晶法分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的装置，包括反应精馏塔（1）、回流冷凝器（2）、压缩机（3）、膜分离器（4）、产品冷凝器（5）、结晶器（6），其特征是：反应精馏塔（1）顶部分连接回流冷凝器（2），部分连接压缩机（3），压缩机（3）出口连接膜分离器（4），膜分离器（4）的渗透侧出口连接反应精馏塔（1）中下部，膜分离器（4）的截留侧出口连接产品冷凝器（5），产品冷凝器（5）出口连接结晶器（6）。

【专利技术属性】
技术研发人员：屈强好，杜鹏举，赵沄洁，
申请(专利权)人：唐山好誉科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：

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